[发明专利]浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置在审
申请号: | 202310293723.4 | 申请日: | 2023-03-23 |
公开(公告)号: | CN116291394A | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 许龙飞;张金川;李谦超;杨振坤 | 申请(专利权)人: | 中国地质大学(北京) |
主分类号: | E21B47/07 | 分类号: | E21B47/07;E21B47/01 |
代理公司: | 石家庄国为知识产权事务所 13120 | 代理人: | 郭乐 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 土层 阶梯 地热 测温 钻孔 装置 | ||
1.浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置,其特征在于,包括:
钻具,具有钻头部及钻杆部;以及
多点测温单元,包括第一套筒、第二套筒、第一测温组件、第二测温组件以及固定测温组件;所述第一套筒滑动套设在所述钻杆部上;所述第二套筒滑动套设在所述第一套筒上;所述第一测温组件设置在所述第一套筒的底端;所述第二测温组件设置在所述第二套筒的底端;所述固定测温组件设置在所述第二套筒的顶端,所述固定测温组件用于在所述第二套筒到达钻孔的待测深度位置后,伸向钻孔的侧壁进行测温,并对所述第二套筒的位置进行固定;
其中,所述第二套筒位置固定后,所述第一套筒随着所述钻杆部向下移动至所述第二套筒的底端,所述第二测温组件受到所述第二套筒的作用后,伸向钻孔的侧壁进行测温;所述第一套筒位置固定后,所述钻杆部向下移动,所述第一测温组件受到所述第二套筒的作用后,伸向钻孔的侧壁进行测温。
2.如权利要求1所述的浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置,其特征在于,所述固定测温组件包括定位座、顶出定位杆、第二复位弹簧、气囊以及第三测温结构;所述定位座固定套设在所述第二套筒上,所述定位座中设有环形空腔,所述定位座的侧壁上设有至少四个沿着所述第二套筒径向设置且与所述环形空腔连通的滑孔,多个所述滑孔沿着所述第二套筒轴线环形间隔设置,所述定位座上还设有至少四个第三测温滑槽,多个所述第三测温滑槽沿着所述第二套筒轴线环形间隔设置,且设有与各所述第三测温滑槽连通的第三过孔;所述顶出定位杆至少设有四个,各所述顶出定位杆与各所述滑孔一一对应设置,每个所述顶出定位杆均滑动设置在对应的所述滑孔中,每个所述顶出定位杆位于所述环形空腔的一端设有限位帽;所述弹簧至少设有四个,各所述弹簧与各所述顶出定位杆一一对应设置,每个所述弹簧均套设在对应的所述顶出定位杆上,且一端所述环形空腔的内壁抵接,另一端与所述限位帽抵接;所述气囊设置在所述环形空腔中,用于在充气后推动各所述顶出定位杆滑动;所述第三测温结构至少设有四个,各所述第三测温结构与所述各第三测温滑槽一一对应,用于在所述气囊充气后伸出并与钻孔侧壁抵接,以对所述定位座所在的位置进行测温。
3.如权利要求2所述的浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置,其特征在于,每个所述第三测温结构包括第三固定板、第三滑杆、第三弹簧以及第三测温曲柄;所述第三固定板固设在所述第三测温滑槽中,所述第三固定板上具有第三穿孔;所述第三滑杆沿着竖直方向滑动设置在所述第三穿孔中,所述第三滑杆的顶端穿过所述第三过孔后伸入至所述环形空腔中,并与所述气囊抵接,所述第三滑杆上固设有第三限位套环,所述第三限位套环位于所述第三测温滑槽中;所述第三弹簧套设在所述第三滑杆上,所述第三弹簧的一端与所述第三固定板抵接,另一端与所述第三限位套环抵接;所述第三测温曲柄包括与所述第三滑杆底端铰接的竖直段和与所述竖直段一体成型的倾斜段,所述竖直段与所述倾斜段的夹角为135°,所述倾斜段远离所述竖直段的端部设有测温传感器。
4.如权利要求3所述的浅井土层阶梯式地热测温钻孔装置,其特征在于,所述第二套筒的底部设有第二测温滑槽,所述第二测温滑槽至少设有四个;所述第二测温组件至少设有四个,各所述第二测温组件沿着所述第二套筒轴线环形间隔设置第二套筒内壁上,且与各所述第二测温滑槽一一对应;每个所述第二测温组件包括第二固定板、第二滑杆、第二弹簧以及第二测温曲柄;所述第二固定板固设在所述第二测温滑槽中,所述第二固定板上具有第二穿孔;所述第二滑杆沿着竖直方向滑动设置在所述第二穿孔中,所述第二滑杆上固设有第二限位套环,所述第二限位套环位于所述第二测温滑槽中;所述第二弹簧套设在所述第二滑杆上,所述第二弹簧的一端与所述第二固定板抵接,另一端与所述第二限位套环抵接;所述第二测温曲柄包括与所述第二滑杆底端铰接的竖直段和与所述竖直段一体成型的倾斜段,所述竖直段与所述倾斜段的夹角为135°,所述倾斜段远离所述竖直段的端部设有测温传感器;
其中,所述第一套筒的顶端设有插接限位结构,用于在所述第一套筒顶端下移至所述第二套筒底端时压动各所述第二滑杆。
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